Circuits électroniques - Signaux

UNE Signalpeut être comprise comme "une représentation qui donne des informations sur les données présentes à la source à partir de laquelle elles sont produites". Cela varie généralement dans le temps. Par conséquent, un signal peut être unsource of energy which transmits some information. Cela peut facilement être représenté sur un graphique.

Exemples

• Une alarme donne le signal qu'il est temps.
• Un sifflet de cuisinière confirme que les aliments sont cuits.
• Une lumière rouge signale un danger.
• Un feu de signalisation indique votre déménagement.
• Un téléphone sonne pour vous signaler un appel.

Un signal peut être de n'importe quel type qui transmet des informations. Ce signal produit par un équipement électronique, est appelé commeElectronic Signal ou Electrical Signal. Ce sont généralement des variantes temporelles.

Types de signaux

Les signaux peuvent être classés comme analogiques ou numériques, selon leurs caractéristiques. Les signaux analogiques et numériques peuvent être classés davantage, comme indiqué dans l'image suivante.

Signal analogique

Un signal continu variant dans le temps, qui représente une quantité variant dans le temps, peut être appelé Analog Signal. Ce signal continue de varier dans le temps, selon les valeurs instantanées de la grandeur qui le représente.

Signal numérique

Un signal qui est discrete dans la nature ou qui est non-continuous sous forme peut être qualifié de Digital signal. Ce signal a des valeurs individuelles, désignées séparément, qui ne sont pas basées sur des valeurs précédentes, comme si elles étaient dérivées à cet instant particulier.

Signal périodique et signal apériodique

Tout signal analogique ou numérique, qui répète son modèle sur une période de temps, est appelé comme un Periodic Signal. Ce signal a son modèle continué à plusieurs reprises et est facile à supposer ou à calculer.

Tout signal analogique ou numérique, qui ne répète pas son modèle sur une période de temps, est appelé Aperiodic Signal. Ce signal a sa configuration continue mais la configuration n'est pas répétée et n'est pas si facile à supposer ou à calculer.

Signaux et notations

Parmi les Periodic Signals, les signaux les plus couramment utilisés sont l'onde sinusoïdale, l'onde cosinus, la forme d'onde triangulaire, l'onde carrée, l'onde rectangulaire, la forme d'onde en dents de scie, la forme d'onde d'impulsion ou le train d'impulsions, etc.

Signal de pas d'unité

Le signal de pas d'unité a la valeur d'une unité de son origine à une unité sur l'axe X. Ceci est principalement utilisé comme signal de test. L'image du signal de pas d'unité est présentée ci-dessous.

La fonction de pas d'unité est notée $ u \ left (t \ right) $. Il est défini comme -

$$ u \ left (t \ right) = \ left \ {\ begin {matrix} 1 & t \ geq 0 \\ 0 & t <0 \ end {matrix} \ right. $$

Signal d'impulsion de l'unité

Le signal d'impulsion unitaire a la valeur d'une unité à son origine. Sa superficie est d'une unité. L'image du signal d'impulsion de l'unité est illustrée ci-dessous.

La fonction d'impulsion unitaire est désignée par ẟ(t). Il est défini comme

$$ \ delta \ left (t \ right) = \ left \ {\ begin {matrix} \ infty \: \: if \: \: t = 0 \\ 0 \: \: if \: \: t \ neq 0 \ end {matrice} \ droite. $$

$$ \ int _ {- \ infty} ^ {\ infty} \ delta \ left (t \ right) d \ left (t \ right) = 1 $$

$$ \ int _ {- \ infty} ^ {t} \ delta \ left (t \ right) d \ left (t \ right) = u \ left (t \ right) $$

$$ \ delta \ left (t \ right) = \ frac {du \ left (t \ right)} {d \ left (t \ right)} $$

Signal de rampe de l'unité

Le signal de rampe unitaire voit sa valeur augmenter de façon exponentielle depuis son origine. L'image du signal de rampe de l'unité est illustrée ci-dessous.

La fonction de rampe d'unité est désignée par u(t). Il est défini comme -

$$ \ int_ {0} ^ {t} u \ left (t \ right) d \ left (t \ right) = \ int_ {0} ^ {t} 1 dt = t = r \ left (t \ right) $$

$$ u \ left (t \ right) = \ frac {dr \ left (t \ right)} {dt} $$

Signal parabolique d'unité

Le signal parabolique unitaire a sa valeur qui change comme une parabole à son origine. L'image du signal parabolique unitaire est présentée ci-dessous.

La fonction parabolique unitaire est notée $ u \ left (t \ right) $. Il est défini comme -

$$ \ int_ {0} ^ {t} \ int_ {0} ^ {t} u \ left (t \ right) dtdt = \ int_ {0} ^ {t} r \ left (t \ right) dt = \ int_ {0} ^ {t} t.dt = \ frac {t ^ {2}} {2} dt = x \ left (t \ right) $$

$$ r \ left (t \ right) = \ frac {dx \ left (t \ right)} {dt} $$

$$ u \ left (t \ right) = \ frac {d ^ {2} x \ left (t \ right)} {dt ^ {2}} $$

Fonction Signum

La fonction Signum a sa valeur également répartie dans les plans positifs et négatifs à partir de son origine. L'image de la fonction Signum est présentée ci-dessous.

La fonction Signum est notée sgn(t). Il est défini comme

$$ sgn \ left (t \ right) = \ left \ {\ begin {matrix} 1 \: \: for \: \: t \ geq 0 \\ - 1 \: \: for \: \: t <0 \ end {matrice} \ droite. $$

$$ sgn \ gauche (t \ droite) = 2u \ gauche (t \ droite) -1 $$

Signal exponentiel

Le signal exponentiel a sa valeur variant de façon exponentielle à partir de son origine. La fonction exponentielle est sous la forme de -

$$ x \ gauche (t \ droite) = e ^ {\ alpha t} $$

La forme de l'exponentielle peut être définie par $ \ alpha $. Cette fonction peut être comprise dans 3 cas

Case 1 -

Si $ \ alpha = 0 \ rightarrow x \ left (t \ right) = e ^ {0} = 1 $

Case 2 -

Si $ \ alpha <0 $ alors $ x \ left (t \ right) = e ^ {\ alpha t} $ où $ \ alpha $ est négatif. Cette forme est appelée commedecaying exponential.

Case 3 -

Si $ \ alpha> 0 $ alors $ x \ left (t \ right) = e ^ {\ alpha t} $ où $ \ alpha $ est positif. Cette forme est appelée commeraising exponential.

Signal rectangulaire

Le signal rectangulaire a sa valeur distribuée sous forme rectangulaire dans les plans positifs et négatifs à partir de son origine. L'image du signal rectangulaire est illustrée ci-dessous.

La fonction rectangulaire est notée $ x \ left (t \ right) $. Il est défini comme

$$ x \ left (t \ right) = A \: rect \ left [\ frac {t} {T} \ right] $$

Signal triangulaire

Le signal rectangulaire a sa valeur distribuée sous forme triangulaire dans les plans positifs et négatifs à partir de son origine. L'image du signal triangulaire est illustrée ci-dessous.

La fonction triangulaire est notée $ x \ left (t \ right) $. Il est défini comme

$$ x \ left (t \ right) = A \ left [1- \ frac {\ left | t \ right |} {T} \ right] $$

Signal sinusoïdal

Le signal sinusoïdal a sa valeur variant de façon sinusoïdale depuis son origine. L'image du signal sinusoïdal est présentée ci-dessous.

La fonction sinusoïdale est notée x (t). Il est défini comme -

$$ x \ left (t \ right) = A \ cos \ left (w_ {0} t \ pm \ phi \ right) $$

ou

$$ x \ left (t \ right) = A sin \ left (w_ {0} t \ pm \ phi \ right) $$

Où $ T_ {0} = \ frac {2 \ pi} {w_ {0}} $

Fonction Sinc

Le signal Sinc a sa valeur variant selon une relation particulière comme dans l'équation donnée ci-dessous. Il a sa valeur maximale à l'origine et continue de diminuer au fur et à mesure qu'il s'éloigne. L'image d'un signal de fonction Sinc est présentée ci-dessous.

La fonction Sinc est notée sinc(t). Il est défini comme -

$$ sinc \ left (t \ right) = \ frac {sin \ left (\ pi t \ right)} {\ pi t} $$

Ce sont donc les différents signaux que nous rencontrons principalement dans le domaine de l'électronique et des communications. Chaque signal peut être défini dans une équation mathématique pour faciliter l'analyse du signal.

Chaque signal a une forme d'onde particulière comme mentionné précédemment. La mise en forme de l'onde peut modifier le contenu présent dans le signal. Quoi qu'il en soit, c'est à l'ingénieur concepteur de décider de modifier ou non une onde pour un circuit en particulier. Mais, pour modifier la forme de la vague, il existe peu de techniques qui seront discutées dans d'autres unités